Устройство для управления электро-дВигАТЕлЕМ пОСТОяННОгО TOKA Советский патент 1981 года по МПК H02P5/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ Изобретение относится к электроприводам, а именно к устройствам для управления электродвигателями постоя ного тока, и может быть использовано для управления электродвигателем центробежного регулятора тормоза. Известно устройство для управления электродвигателем постоянного тока, содержащее регулируемый источник питания, подключенный к якорной обмотке электродвигателя, параллельно которой включен тиристор, блок управления i J. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее регулируемый источник питания, подключенный к якорной обмотке электродвигателя, параллельно которой включены последователь но соединенные тормозные тиристор и резистор, блок управления со стабилизированным источником питания 2. Однако эти устройства не обеспечивают требуемого быстродействия работы ПОСТОЯННОГО ТОКА электродвигателя центробежного регулятора тормоза. Цель изобретения - повышение быстродействия . Указанная цель достигается тем, что блок управления содержит накопительный конденсатор, который через резистор подключен к положительному полюсу стабилизированного источника питания и к аноду тиристорного переключателя, один управляюощй электрод которого через диод соединен с подвижным контактом потенциометра, а два других контакта потенциометра через резистор подключены к зажимам стабилизированного источника питания, другой управляющий электрод тиристорного переключателя через диод и резистор соединен с базой транзистора,эмиттер которого подключен к положительному полюсу стабилизированного источника питания,а коллектор через резистор соецинен с отрицательным полюсом этого источника питания,а также с базой 384 транзистора,коллектор которого через резистор подключен к базе транзистора коллектор которого соединен через оптрон и резистор с положительным полюсом стабилизированного источника питания, а эммитер - к базе транзистора, эммитер которого подключен к отрицательно му полюсу стабилизированного источника питания, а коллектор - к регулируемому источнику питания, один конец коммутирующего конденсатора через резистор присоединен к положительному полюсу, а черезмагнитоуправляемые контакты - к отрицательному полюсу стабилизированного питания, а другой - через .диод подключен к отрицательному полюсу стабилизированного источника питания, а также к базе транзистора, эммитер которого подключен к отрицательному полюсу стабилизированного источника питания, а коллектор через диод к накопительному конденсатору, а также через резистор к базе тpaнs| cтopa, эммитер которого подключен к положительному полюсу стабилизированного источника питания, а коллектор - через резистор к отрицательному полюсу этого источника питания, а также к эммитеру транзистора и к базе друго- го транзистора, эммитер которого подключен к базе первого транзистора и к резистору, а коллектор через резистор подключен к базе транзистора, эммитер которого соединен с отрицательным полюсом стабилизированного источника питания, а коллектор через второй оптрон и резистор - с положительным полюсом этого источника питания и через диод - с регулируемым источником питания. Ка фиг. представлена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг.2 - временная диаграмма импуль сов. Накопительный, конденсатор 1 через резистор 2 подключен к положительному полюсу стабилизированного источника питания и к аноду тиристорного. переключателя 3,один управляющий эле трод которого через диод 4 соединен с подвижным контактом потенциометра 5, а два других вывода потенциометра 5 через резистор 6 подключены к за-. жимам стабилизированного источника питания, другой управляклций электрод тиристорного переключателя через диод 7 и резистор 8 соединен с базой транзистора 9, эммитер которого подключен к положительному полюсу стабилизированного источника питания, а коллектор соединен через резистор 10 с отрицательным полюсом стабилизированного источника питания, а также с базой транзистора 11, коллектор которого-через резистор 12 подключен к базе транзистора 13, коллектор которого соединен через оптрон 14 и резистор 15 с положительным полюсом стабилизированного источника питания, эммитер транзистора 13 подсоединен к базе транзистора 16, а эммитер транзистора 16 - к отрицательному полюсу стабилизированного источника питания, коллектор транзистора 16 подключен к регулируемому источнику питания. Один вывод коммутирующего конденсатора 17 через резистор 18 соединен с положительным полюсом, а через магнитоуправляемые контакты 19 - с отрицательным полюсом стабилизированного источника питания, а другой вывод коммутирующего конденсатора через диод 20 подключен к отрицательному полюсу стабилизированного источника питания и к базе транзистора 21, эммитер которого подключен к отрицательному полюсу стабилизированного источника питания,.а коллектор через диод 22 - к накопительному конденсатору 1, а также через резистор 23 к базе транзистора 24, эмиттер которого подключен к положительному полюсу стабилизированного источника питания, а коллектор через резистор 25 к отрицательному полюсу стабилизированного источника питания, а также к эммитеру транзистора 1 1 и к базе другого транзистора 26, эммитер которого соединен с базой транзистора 11 и резистора 10, а коллектор через резистор 27 подключен к базе транзистора 28, эммитер которого соединен с отрицательным полюсом стабилизированного источника питания, а коллектор через второй оптрон 29 и резистор 30 - к положительному полюсу стабилизированного источника питания, а также через диод 31 с регулируемым источником питания. Устройство работает спедукяцим образом. При подаче напряжения на зажимы стабилизированного источника питания через резистор 2 заряжается накопительный конденсатор 1. Напряжение на зажимах конч;енсатора 1 сравнивается с напряжением на потенциометре 5. Если напряжение на зажимах конденсатора 1 больше напряжения на потенциометре 5, на один из управляющих электродов тиристорного переключателя 3 подается напряженце и переключатель 3 выключается. При этом через второй управляющий электрод переключателя (диод 7 и резистор 8) открывается транзистор 9, и на резистор 10 подается импульс задающего напряже ния с длительностью паузы. Одновремен но коммутирующий конденсатор 17 заряжается через резистор 18 и базо-эммитерную цепь транзистора 21, который, включаясь, открывает транзистор 24 и на резистор 25 подается импульс напряжения, соответствующий частоте вращения электродвигателя с длительностью паузы tф, равной времени одного оборота вала электродвигателя. Происходит сравнение t и 1о(фиг.2 При этом, если 1ф t, то включается транзистор 26, который через резистор 27 включает транзистор 28. При этом включается оптрон 29 и подготавливает цепь принудительного отклонения тормозного тиристора. Одновременно через диод 31 коллектор транзистора 28 подключается к регулируемому источнику питания, за счет чего осуществляется форсировка разгона электродвигателя: на зажимы якоря электродвигателя подается максимальное напряжение питания и электродвигатель быстро разгоняется до заданной скорос ти, при этом 1ф уменьшается. Когда tф становится равной tj, цепь форсировки отключается и электродвигатель работает на новой механической характеристике с заданной скоростью. Если , включается транзистор 11, который через резистор 12 включает транзистор 13 и 16. При этом включается оптрон 14 и в цепь управления тормозным тиристором подается управля ющий импульс, тормозной тиристор вклю чается. При включении транзистора 16. снимается напряжение питания на зажи- 59 мах якоря и якорь при включении тормозного тиристора подключается на тор мозное сопротивление. Двигатель переводится в режим динамического торможения и тормозится до тех пор пока t|, не станет равной tj . После этого отключаются транзисторы 11,13 и 16. На зажимы якоря подается напряжение питания, и электродвигатель работает 8 5б на новой механической характеристике с заданной скоростью. Чередование импульсов напряжения, соответствующих фактической скорости, осуществляется при помощи магнитоуправляемых контактов 19, включение которых происходит в тот момент, когда они оказываются в зоне действия постоянного магнита, укрепленного на валу электродвигателя, т.е. в тот момент, когда вал электродвигателя совершит один оборот. При включении магнитоуправляемых контактов обеспечивается наколительный конденсатор 1 и отключается транзистор 9 и снимается импульс задающего напряжения. Одновременно при включении контактов 19 коммутирующий конденсатор 17 разряжается на диод 20, при этом отключаются транзисторы 2 и 24 и снимается импульс напряжения, соответствующий фактической частоте вращения электродвигателя. Предлагаемое устройство обеспечивает значительное быстродействие переходных процессов за счет уменьшения времени запаздывания отработки сигналов в цепях управления. Время запаздывания отработки сигнала в цепях управления для тиристорного электропривода равно 0,019с, для асинхронного 0,23с, для питания по системе Г-Д О,2-0,3с. Формула изобретения Устройство для управления электродвигателем постоянного тока, содержащее регулируемый источник питания, подключенный к якорной обмотке электродвигателя, параллельно которой включены последовательно соединенные тормозные Тиристор 11 резистор, блок управления со стабилизированным источником питания, отличаю щеес я тем, что, с целью повышения быстродействия, в блок управления введены накопительный конденсатор, которыи через резистор подключен к ,положительному полюсу стабилизированного источника питания и к аноду тирис- торного переключа- еля, один управляющий электрод которого через диод соединен с подвижным контактом пот.енциометра, а два других контакта потенциометра через резистор подключены к зажимам стабилизированного источника питания, другой управляющий электрод тиристорного переключателя через диод и резистор соединен с базой тран зистора, эммитер которого подключен к положительному полюсу стабилизированного источника питания, а коллектор через резисторсоединен с отрицательным полюсом этого источника питания, а: тажке с базой транзистора, коллектор которого через резистор под ключен к базе транзистора, коллектор которого соединен через оптрон и резистор с положительным полюсом стабилизированного источника питания, а эммитер - к базе транзистора, эммитер которого подключен к огаицательному полюсу стабилизированного источника питания, а коллектор - к регулируемому источнику питания, один конец коммутирующего конденсатора через резистор соединен с положительным полюсом, а через магнитоуправляемые контакты - с отрицательным полюсом стабилизированного источника питания а другой - через диод подключен к отрицательному полюсу стабилизированного источника питания, а также к базе транзистора, эммитер которого подключен к отрицательному полюсу это го источника питания, а коллектор через диод к накопительному конденсатору, а также через резистор к базе транзистора, эммитер которого подключен к положительному полюсу стабилизированного источника питания, а коллектор - через резистор к отрицательному полюсу этого источника питания, а также к эммитеру транзистора и к базе другого транзистора, эм-, митер которого подключен к базе, первого транзистора и к резистору, а коллектор через резистор подключен к базе транзистора, эммитер которого соединен с отрицательным полюсом стабилизированного источника питания, а коллектор через второй оптрон и резистор - с положительным полюсом этого источника- питания и через диод регулируемым источником питания. Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе 1. Заявка Японии № 52-47129, кл. Н 02 Р 3/12, опублик. 30.11.77. 2. Авторское свидетельство СССР № 484613, кл. Н 02 Р 3/12, опублик. 15.09.75.

- й« ©1

,(Ж

ttt&f

h.%) (v

n

с/г2